JP3142419U - 焦電素子を使用した反射板式呼吸センサ - Google Patents

Abstract

【課題】装着者の鼻による呼吸、口による呼吸を問わずその呼吸信号を高感度に検出し得る簡略構成の呼吸センサを提供する。
【解決手段】焦電素子を使用した反射板式の呼吸センサ１は、装着者の顔面に取り付ける装着帯２と、この装着帯２に対して、ピエゾフィルムからなる焦電素子を用いたセンサ部５を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる傾斜配置で、かつ、センサ部５の他面を空中に表出する状態で保持する状態に取り付けたセンサ保持部３と、このセンサ保持部３の上片からその前側を覆う配置に垂設されるとともに、両側に一対の折り返し反射側片４ｂを備え、装着者の口による呼気・吸気をセンサ部５の他面に反射誘導する反射板４と、センサ部５から導出した外部接続用のコネクタ８を備えるリード線７とを有する構成としたものである。
【選択図】図１

Description

本考案は、焦電素子を使用した反射板式呼吸センサに関し、詳しくは、焦電素子の焦電効果、及び、その大きな圧電出力定数を利用し人体の呼吸を検出する焦電素子を使用した反射板式呼吸センサに関するものである。

従来、人体の呼吸を検出する技術としては、炭素粉末を含潰させた電極をセンサとして人体に装着して呼吸による体動を検出する技術、サーミスタをセンサとして呼気・吸気の温度を検出する技術、歪ゲージや圧力センサにより呼吸による人体表面の動きを検出する技術等が知られている。

このような呼吸を検出する技術は、センサを動作させるための電圧、または電流を加える必要があり、このために常にセンサに電力を供給しなければならないという使用条件があるために省電力に合わせた設計が難しい。

また、人体に装着することから洩れ電流等による影響回避等の電気的安全性を図る対策が求められる。

特許文献１には、略Ｔ状で、かつ、山形状に前方に膨出させた基体に対して、口による呼吸が直角に当るとともに、鼻による呼吸が平行に当る圧電フィルムからなる検出素子を組み込むとともに、基体の両端にこの基体を生体の顔面に当接保持するための紐状体を取り付けた構成の呼吸センサが提案されている。

この特許文献１の呼吸センサの場合、口による呼吸が直角に当り、鼻による呼吸が平行に当る圧電フィルムからなる検出素子を組み込んだ構成であるため、鼻による呼吸の検出感度が必ずしも良好でないという危惧がある。
国際公開第２００６／０９５６８７号パンフレット

本考案が解決しようとする問題点は、装着者の鼻による呼吸、口による呼吸を問わずその呼吸信号を高感度に検出し得る簡略構成の呼吸センサが存在しない点である。

本考案に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサは、装着者の顔面に取り付ける装着帯と、この装着帯に対して、焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる配置で保持する状態に取り付けたセンサ保持部と、このセンサ保持部の前側を覆う配置で垂設され、前記装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導する反射板と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の考案によれば、センサ保持部により焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる配置で保持し、かつ、反射板により装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導するように構成したものであるから、装着者の鼻による呼吸、口による呼吸を問わずその呼吸信号を高感度に検出し得る簡略構成の焦電素子を使用した反射板式呼吸センサを提供することができる。

請求項２記載の考案によれば、センサ保持部により焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる配置で、かつ、センサ部の他面を空中に表出する状態で保持し、更に、一対の折り返し反射側片を備えた反射板により装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導するように構成したものであるから、装着者の鼻による呼吸、口による呼吸を問わずその呼吸信号を高感度に検出し得る簡略構成の焦電素子を使用した反射板式呼吸センサを提供することができる。

請求項３記載の考案によれば、センサ部をピエゾフィルムからなる焦電素子を用いた構成として、請求項２記載の考案と同様な効果を奏する焦電素子を使用した反射板式呼吸センサを提供することができる。

本考案は、装着者の鼻による呼吸、口による呼吸を問わずその呼吸信号を高感度に検出し得る簡略構成の呼吸センサを提供するという目的を有するものである。

本考案の焦電素子を使用した反射板式呼吸センサは、装着者の顔面に取り付ける装着帯と、この装着帯に対して、ピエゾフィルムからなる焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる傾斜配置で、かつ、センサ部の他面を空中に表出する状態で保持する状態に取り付けたセンサ保持部と、このセンサ保持部の上片からその前側を覆う配置に垂設されるとともに、両側に一対の折り返し反射側片を備え、前記装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導する反射板と、前記センサ部から導出した外部接続用のコネクタを備えるリード線と、を有する構成により上記目的を実現した。

以下に、本考案の実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサ（以下、単に「呼吸センサ」という）について詳細に説明する。

図１は、本実施例に係る呼吸センサ１を示すものであり、この呼吸センサ１は、装着者Ｍの顔面に取り付ける帯状の装着帯２と、この装着帯２に取り付けられ例えばピエゾフィルムからなる焦電素子を用いたセンサ部５を保持するセンサ保持部３と、センサ保持部３の外側に配置した反射板４と、センサ部５に一端側が接続され外方に引き出されたリード線６と、このリード線６の保護を行う保護チューブ７と、前記リード線６の端部に取り付けた図示しない呼吸センサ１用の呼吸データ処理装置に接続するためのコネクタ８と、を有している。

上述した焦電素子を用いた前記センサ部５が発揮する焦電効果とは、例えばピエゾフィルムの表面に帯電する電荷が温度の変化によって増減する現象である。

前記センサ保持部３は、図２に示すように、平坦で四角形状のセンサ保持片３ａと、このセンサ保持片３ａの両側から略９０度屈曲した状態で突設した一対の取り付け片３ｂ、３ｂと、前記センサ保持片３ａの中央部に設けた呼吸通過穴３ｃとを具備し、この呼吸通過穴３ｃの位置において前記センサ部５を装着者Ｍの鼻による呼吸に伴う気流に直接当たる配置となるように保持している。

前記一対の取り付け片３ｂ、３ｂは、前記センサ保持片３ａを装着帯２に対して例えば４５度傾斜配置（センサ保持片３ａの上辺側が装着帯２から遠く、下辺側が装着帯２に近い）となる態様で装着帯２に固着されている。

前記反射板４は、図３に示すように、前記センサ保持片３ａの前方に配置する四角形状の前方反射片４ａと、この前方反射片４ａの両側辺から鋭角をもって折り返した例えば三角形状の一対の折り返し反射側片４ｂ、４ｂとを具備し、前方反射片４ａの上片部を前記センサ保持部３にえけるセンサ保持片３ａの上片部に接着等で固着している。すなわち、前記反射板４を前記センサ保持部３により垂れ下げるようにして保持している。

上記構成からなる本実施例に係る呼吸センサ１は、図４に示すように、装着帯２を用いて装着者Ｍの鼻下に装着され、当該装着者Ｍの呼吸検出を行なうものである。

なお、前記装着帯２、センサ保持部３、反射板４は一体成型の手法により構成することももちろん可能である。

次に、本実施例に係る呼吸センサ１による装着者Ｍの呼吸検出動作について、図４、図５をも参照して説明する。

装着者Ｍの呼吸検出を行なうに際しては、図４に示すように、呼吸センサ１の装着帯２を用いて装着者Ｍの顔面に前記センサ部５を保持するセンサ保持部３が口の前方で、かつ、鼻の下方に位置するように装着する。

この状態で、装着者Ｍが呼吸すると、その鼻からの呼気・吸気９は図５に示すようにセンサ部５に例えば４５度の角度で当り、これにより、装着者Ｍの鼻の呼吸状態を感度良く検出できる。

一方、身体的欠陥等で鼻呼扱ができずに口呼吸となった場合には、前記センサ部５に当る呼気・吸気９は途絶え、この状態では鼻による呼吸状態の検出はできなくなる。

しかし、装着者Ｍの口による呼気・吸気１０は、図５に示すように、前記センサ保持片３ａの前方に配置した反射板４における前方反射片４ａ及び折り返し反射側片４ｂ、４ｂにより導かれ、更にセンサ保持片３ａの中央部に設けた呼吸通過穴３ｃの位置に設けている前記センサ部５の反対面に当たり、これにより、装着者Ｍの口の呼吸状態を感度呼良く検出できる。

このようにして、本実施例に係る呼吸センサ１によれば、焦電素子を用いたセンサ部５の焦電効果を利用して、装着者Ｍの呼吸状態を鼻によるか口によるかを問わず途絶えることなく感度呼良く検出できる。

また、ピエゾフィルムからなる焦電素子を用いたセンサ部５は、焦電効果だけではなく、大きな圧電出力定数によって振動を電圧に変換する能力を有することから、装着者Ｍの安静状態のような静かな呼吸状態、鼾を伴う呼吸状態の双方を検出することができる。

ところで、装着者Ｍの鼻からの呼気・吸気９、口による呼気・吸気１０の双方が共に途絶えることは呼吸の停止を意味している。
従って、本実施例に係る呼吸センサ１で装着者Ｍの睡眠時の呼吸状態の検出を行うことによって、睡眠時無呼吸症候群等の検出、診断を有効に行うことも可能となる。

また、本実施例に係る呼吸センサ１は、焦電素子を用いたセンサ部５を使用しているので、センサ部に電力供給を行う必要がなく、洩れ電流等による影響回避等の電気的安全性を図る対策も不要となる。

本考案は、生体の睡眠時等における呼吸の正常異常の検査、いびき、無呼吸等の検査用として広範に適用可能である。

本考案の実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサの概略斜視図である。 本実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサのセンサ部を保持するセンサ保持部の拡大斜視図である。 本実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサの反射板を示す拡大斜視図である。 本考案の実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサの装着者への装着状態を示す概略側面図である。 本考案の実施例に係る焦電素子を使用した反射板式呼吸センサにおける鼻からの呼気・吸気、口による呼気・吸気の流れの状態を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 呼吸センサ
２ 装着帯
３ センサ保持部
３ａ センサ保持片
３ｂ 取り付け片
３ｃ 呼吸通過穴
４ 反射板
４ａ 前方反射片
４ｂ 折り返し反射側片
５ センサ部
６ リード線
７ 保護チューブ
８ コネクタ
９ 鼻の呼気・吸気
１０ 口の呼気・吸気
Ｍ 装着者

Claims (3)

1. 装着者の顔面に取り付ける装着帯と、
   この装着帯に対して、焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる配置で保持する状態に取り付けたセンサ保持部と、
   このセンサ保持部の前側を覆う配置で垂設され、前記装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導する反射板と、
   を有することを特徴とする焦電素子を使用した反射板式呼吸センサ。
2. 装着者の顔面に取り付ける装着帯と、
   この装着帯に対して、焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる傾斜配置で、かつ、センサ部の他面を空中に表出する状態で保持する状態に取り付けたセンサ保持部と、
   このセンサ保持部の上片からその前側を覆う配置に垂設されるとともに、両側に一対の折り返し反射側片を備え、前記装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導する反射板と、
   前記センサ部から導出した外部接続用のコネクタを備えるリード線と、
   を有することを特徴とする焦電素子を使用した反射板式呼吸センサ。
3. 装着者の顔面に取り付ける装着帯と、
   この装着帯に対して、ピエゾフィルムからなる焦電素子を用いたセンサ部を装着者の鼻による呼気・吸気がその一面に直接当たる傾斜配置で、かつ、センサ部の他面を空中に表出する状態で保持する状態に取り付けたセンサ保持部と、
   このセンサ保持部の上片からその前側を覆う配置に垂設されるとともに、両側に一対の折り返し反射側片を備え、前記装着者の口による呼気・吸気を前記センサ部の他面に反射誘導する反射板と、
   前記センサ部から導出した外部接続用のコネクタを備えるリード線と、
   を有することを特徴とする焦電素子を使用した反射板式呼吸センサ。

Images